2015生物學畢業論文開題報告範文
畢業論文(設計)題目：粗毛栓菌菌絲球對直接染料、陽離子染料的吸附研究
立題依據
隨着紡織工業的迅速發展，染料的品種和數量日益增加，其生產廢水已成爲水環境的重點污染源之一。據統計，在染料生產過程中，每生產1噸染料，要隨廢水損失2%的產品。而在印染過程中損失量更大，爲所用染料的10%左右[1]。根據美國C.I(Color Index)，目前的染料已有數萬種之多，它們不但具有特定的顏色，而且結構複雜，以高分子絡合物爲多，結構很難被打破，生物降解性較低，大多都具有潛在毒性，在環境中的歸趨依賴於很多未知因子。加之染料生產具有品種多、批量少、更新快的特點，致使染料廢水難找到行之有效的處理方法[2]，是當前國內外水污染控制領域急需解決的一大難題。另據報道，染料廢水中含有的苯環基、偶氮基等基團的染料使人易患膀胱癌[3]，所以即使染料廢水中殘存染料組分的濃度很低，排入水體後也會造成水體的色度明顯增加，對水體生態系統造成嚴重的危害，而最終將導致水體生態系統的破壞。
目前，世界染料年產量約爲80萬噸～90萬噸，並以0.5%的速度增長。我國染料的工業產量已達90萬噸/年，佔世界染料總產量的25%，成爲世界上最大的染料生產國，已成爲名副其實的染料生產與使用大國[4]。同時，染料生產的品種也向多樣化方向發展，從1856年至今，染料品種已高達上萬種，各國經常生產使用的約2000種[5]。按其化學結構，染料可分爲：偶氮染料、蒽醌染料、靛旋染料、硫化染料、菁染料、三芳基甲烷染料和雜環染料[6]。染料屬於高度穩定的有機物，具有耐光、耐熱、抗物理(如水洗)與化學(如洗滌品)處理、抵禦生物降解等特性。染料在生產的過程中，大約會有10%～15%的染料隨廢水排出。染料生產廢水具有“三高一低”(COD高、色度高、鹽度高和BOD/COD比值低)的特點，屬於難生化降解的有機工業廢水[7]。目前，國內外常用的處理方法可分爲兩大類：物理化學法和生物法。物理化學法主要包括：吸附法(如活性炭吸附)、絮凝沉降法、膜過濾法、化學氧化法(如Fenton氧化法、氧化法)、輻照法、離子交換法、電解法等。一般來講物理化學法能夠獲得較高的處理效率，但是存在的主要問題是處理量較小、處理費用較高，投加的化學藥品還會引起二次污染，因而尋求一種高效、價廉的處理方法，成爲各國研究學者關注目標。生物吸附劑能吸附多種污染物，是一種具有潛力的污染物處理方法，物理化學法相比生物吸附法以其無二次污染、可再回收利用重金屬、染料以及生物吸附劑、節能、高效等優點受到廣大學者的親睞，已經成爲處理持久性有機污染物研究的熱點和重點。
生物吸附法最早由Ruchhoft提出，以活性污泥爲吸附劑去除廢水中的(Pu)。此後，國內外研究者圍繞生物吸附劑進行了廣泛而深入的研究。早期的生物吸附劑主要指微生物，如原核微生物中的細菌、放線菌，真核微生物中的酵母菌、黴菌等，以及藻類，但目前生物吸附劑的研究範圍已不僅限於微生物，例如吸附劑可以是動植物碎片等無生命的生物物質，也可以是活的植物系統。近年來對微生物吸附染料的研究多是利用粉末狀菌體或固定化細胞，存在固液分離難或工藝複雜，處理成本高等問題，利用微生物液態發酵產生的菌絲球進行吸附處理，可以克服上述問題。
20世紀80年代《Science》首次報道了白腐真菌中的黃孢原毛平革菌(Phaner- ochaete chrysosporium)能向胞外分泌降解木質素的酶，使降解木質素研究取得了重大進展[8]。1983年，Glenn和Gold[9]首次證明了黃孢原毛平革菌對一些聚合染料的脫色降解作用，他們以Poly B-411、Poly R-481和Poly Y-606 三種染料爲處理對象，指出這些聚合染料可以在木質素過氧化物酶的催化下降解。1988年，Bumpus和Brock研究發現，黃孢原毛平草菌對鹼性紫5BN這種三苯甲烷染料具有脫色降解效果。其降解過程中存在着去甲基化作用。1990年，Cripps等[10]又報道了黃孢原毛平革菌能夠降解偶氮染料和雜環染料。從此，開始了利用白腐真菌對染料工業廢水進行脫色降解處理的規律化研究。
近年來，對於染料污水的處理研究大多集中於真菌體對染料的生物降解研究，尤其是以黃孢原毛平革菌爲多，而對降解作用的前序階段——吸附作用往往關注不多。而與生物降解相比，降解過程中往往生成有毒性的中問產物(如苯胺)，影響染料的後續生化降解，而生物吸附法可循環多次使用生物吸附具有脫色速度快，同時對染料具吸附廣譜性，不會產生有毒的代謝產物，而且還有可能爲含染料廢水的大規模處理和回收提供一條經濟可行的途徑等優點。因此近幾年，國外許多研究者正嘗試微生物生物吸附劑的開發研究，所用的微生物有細菌、酵母菌、真菌、藻類和活性污泥等，目前研究較多的重金屬生物吸附劑有釀酒酵母、黑麴黴、根黴、小球藻等[11]，如1999年，李清彪等[12]通過控制黃孢展齒革菌菌絲球的培養條件吸附水溶液中的鉛離子，吸附率達95%，而研究染料生物吸附劑的文獻很少。
由於真菌對染料吸附具有較高的廣譜性，吸附染料後的菌絲球在停止攪拌後迅速沉入水底而極易固液分離，廢水中染料可以被快速去除而排放或進入後續處理，使真菌吸附劑用於大水量含染料廢水處理成爲可能。目前國內外對黴菌吸附染料的研究較多，我國在青黴菌吸附染料的特性方面進行了較多的研究，2007年，倪建國、李蒙英等[12]人對綠麴黴進行了吸附脫色研究發現，在16℃～36℃下，綠麴黴對活性黃M-3RE的去除率在95.1%～97.9%之間，但其是在無菌條件下進行的脫色，因而極大的限制了其在實際生產中的推廣。
